衍射光柵-大學(xué)物理試驗(yàn)課件

衍射光柵物理實(shí)驗(yàn)中心衍射光柵物理實(shí)驗(yàn)中心目錄一、實(shí)驗(yàn)原理

1.衍射光柵和光柵方程

2.衍射光柵的角色散三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求

1.分光計(jì)的調(diào)整

2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察

3.實(shí)驗(yàn)要求二、實(shí)驗(yàn)儀器介紹四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)目錄一、實(shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求二、實(shí)驗(yàn)儀器介紹四、實(shí)一、實(shí)驗(yàn)原理1.衍射光柵和光柵方程衍射光柵:光柵是具有空間周期性結(jié)構(gòu)的用于分光的光學(xué)元件。光柵分為透射光柵和反射光柵，若從形狀上可分為平面光柵和凹面光柵，按制作方法又可分為原制光柵、復(fù)制光柵和全息光柵。平面透射光柵是由大量等寬、等距、排列緊密的平行狹縫構(gòu)成。

光柵常數(shù):設(shè)平面透射光柵的縫寬為a，相鄰兩縫間不透光部分的寬度為b，d=a+b稱為光柵常數(shù)。一、實(shí)驗(yàn)原理1.衍射光柵和光柵方程衍射光柵:光柵是具有空間周光柵方程：dCBDAPP0光柵透鏡時(shí)，有：光柵方程：dCBDAPP0光柵透鏡時(shí)，有：2.衍射光柵的角色散 角色散是光柵、棱鏡等分光元件的重要參數(shù)，它表示單位波長間隔內(nèi)兩單色譜線之間的角間距。（rad/nm）

由光柵方程對λ微分，可得光柵的角色散:（rad/nm）2.衍射光柵的角色散 角色散是光柵、棱鏡等分光元件的重要參數(shù)二、實(shí)驗(yàn)儀器介紹汞燈光源控制平行光管讀數(shù)照明望遠(yuǎn)鏡載物盤度盤分光計(jì)二、實(shí)驗(yàn)儀器介紹汞燈光源控制平行光管讀數(shù)照明望遠(yuǎn)鏡載物盤度盤光柵光柵度盤讀數(shù)1度盤讀數(shù)1度盤讀數(shù)2度盤讀數(shù)2三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求

3．會(huì)用平面透射光柵測定光柵常數(shù)和光波波長實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.觀察光的衍射現(xiàn)象，加深對光柵衍射原理的理解2．進(jìn)一步熟悉分光計(jì)的調(diào)節(jié)和使用4.學(xué)習(xí)測量角色散的方法

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.觀察光的衍射現(xiàn)象，加深對光柵1.分光計(jì)的調(diào)整分光計(jì)的調(diào)整要求：（1）.粗調(diào)要求：望遠(yuǎn)鏡、平行光管共軸，且與主軸垂直（2）望遠(yuǎn)鏡的調(diào)節(jié)要求調(diào)節(jié)目鏡：叉絲清晰調(diào)節(jié)載物臺(tái)底角螺釘B1、B2：使平面玻璃反射的十字像清晰且與P點(diǎn)重合（3）.平行光管調(diào)節(jié)要求：發(fā)出平行光，光柵刻痕與狹縫平行。調(diào)節(jié)狹縫位置使縫像清晰，再觀察左右衍射譜線，調(diào)節(jié)B2使其等高，調(diào)節(jié)縫寬使兩黃光譜線清晰。B1B2B3光柵1.分光計(jì)的調(diào)整分光計(jì)的調(diào)整要求：（1）.粗調(diào)要求：（22.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察十字像叉絲狹縫2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察十字像叉絲狹縫黃二黃一綠光黃二黃一綠光3.實(shí)驗(yàn)要求(2).求光柵常數(shù)d和黃光譜線的波長λ(1).測汞光譜線的衍射角（一級綠光、黃光，二級黃光）

(3).測光柵的角色散（選作）已知綠光譜線的波長λ=546.1nm，求光柵常數(shù)d±u(d)。求兩條黃光譜線的波長λ±u(λ)（一二級都算）用角色散公式(1)、(2)算二級黃光的角色散（選做）3.實(shí)驗(yàn)要求(2).求光柵常數(shù)d和黃光譜線的波長λ(1).四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)光柵是易損的光學(xué)元件，使用時(shí)要小心，不能用手觸摸光柵面。

2.汞燈在使用過程中不能頻繁啟閉；汞燈光線很強(qiáng)，不要長時(shí)間直視。四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)光柵是易損的光學(xué)元件，使用時(shí)要小心，不能用2謝謝

謝謝衍射光柵物理實(shí)驗(yàn)中心衍射光柵物理實(shí)驗(yàn)中心目錄一、實(shí)驗(yàn)原理

1.衍射光柵和光柵方程

2.衍射光柵的角色散三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求

1.分光計(jì)的調(diào)整

2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察

3.實(shí)驗(yàn)要求二、實(shí)驗(yàn)儀器介紹四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)目錄一、實(shí)驗(yàn)原理三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求二、實(shí)驗(yàn)儀器介紹四、實(shí)一、實(shí)驗(yàn)原理1.衍射光柵和光柵方程衍射光柵:光柵是具有空間周期性結(jié)構(gòu)的用于分光的光學(xué)元件。光柵分為透射光柵和反射光柵，若從形狀上可分為平面光柵和凹面光柵，按制作方法又可分為原制光柵、復(fù)制光柵和全息光柵。平面透射光柵是由大量等寬、等距、排列緊密的平行狹縫構(gòu)成。

光柵常數(shù):設(shè)平面透射光柵的縫寬為a，相鄰兩縫間不透光部分的寬度為b，d=a+b稱為光柵常數(shù)。一、實(shí)驗(yàn)原理1.衍射光柵和光柵方程衍射光柵:光柵是具有空間周光柵方程：dCBDAPP0光柵透鏡時(shí)，有：光柵方程：dCBDAPP0光柵透鏡時(shí)，有：2.衍射光柵的角色散 角色散是光柵、棱鏡等分光元件的重要參數(shù)，它表示單位波長間隔內(nèi)兩單色譜線之間的角間距。（rad/nm）

由光柵方程對λ微分，可得光柵的角色散:（rad/nm）2.衍射光柵的角色散 角色散是光柵、棱鏡等分光元件的重要參數(shù)二、實(shí)驗(yàn)儀器介紹汞燈光源控制平行光管讀數(shù)照明望遠(yuǎn)鏡載物盤度盤分光計(jì)二、實(shí)驗(yàn)儀器介紹汞燈光源控制平行光管讀數(shù)照明望遠(yuǎn)鏡載物盤度盤光柵光柵度盤讀數(shù)1度盤讀數(shù)1度盤讀數(shù)2度盤讀數(shù)2三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求

3．會(huì)用平面透射光柵測定光柵常數(shù)和光波波長實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.觀察光的衍射現(xiàn)象，加深對光柵衍射原理的理解2．進(jìn)一步熟悉分光計(jì)的調(diào)節(jié)和使用4.學(xué)習(xí)測量角色散的方法

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.觀察光的衍射現(xiàn)象，加深對光柵1.分光計(jì)的調(diào)整分光計(jì)的調(diào)整要求：（1）.粗調(diào)要求：望遠(yuǎn)鏡、平行光管共軸，且與主軸垂直（2）望遠(yuǎn)鏡的調(diào)節(jié)要求調(diào)節(jié)目鏡：叉絲清晰調(diào)節(jié)載物臺(tái)底角螺釘B1、B2：使平面玻璃反射的十字像清晰且與P點(diǎn)重合（3）.平行光管調(diào)節(jié)要求：發(fā)出平行光，光柵刻痕與狹縫平行。調(diào)節(jié)狹縫位置使縫像清晰，再觀察左右衍射譜線，調(diào)節(jié)B2使其等高，調(diào)節(jié)縫寬使兩黃光譜線清晰。B1B2B3光柵1.分光計(jì)的調(diào)整分光計(jì)的調(diào)整要求：（1）.粗調(diào)要求：（22.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察十字像叉絲狹縫2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察十字像叉絲狹縫黃二黃一綠光黃二黃一綠光3.實(shí)驗(yàn)要求(2).求光柵常數(shù)d和黃光譜線的波長λ(1).測汞光譜線的衍射角（一級綠光、黃光，二級黃光）

(3).測光柵的角色散（選作）已知綠光譜線的波長λ=546.1nm，求光柵常數(shù)d±u(d)。求兩條黃光譜線的波長λ±u(λ)（一二級都算）用角色散公式(1)、(2)算二級黃光的角色散（選做）